UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA SALUD OCUPACIONAL
RIESGOS ELECTRICOS Y MECANICOS
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LA ELECTRICIDAD
La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o
del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta
propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa
(denominados protones) y otros con carga positiva (los electrones).
La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una
clase de energía que se basa en dicha propiedad física y que se
manifiesta tanto en movimiento (la corriente) como en estado
de reposo (la estática). Como fuente energética, la electricidad
puede usarse para la iluminación o para producir calor, por
ejemplo.
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PARAMETROS FUNDAMENTALES DE ELECTRICIDAD
Todos los elementos de la naturaleza están formados por ÁTOMOS, los que se encuentran
constituidos básicamente por dos (2) componentes:
Núcleo: Parte central formada por protones (carga positiva) y Neutrones (carga neutra).
Electrones: Pequeñas partículas (carga negativa) que en cantidad variable giran
permanentemente alrededor del núcleo.
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TENSIÓN: Es la Diferencia Potencial o carga eléctrica entre dos materiales, denominados
polos, que permiten el desplazamiento de los electrones desde un punto donde estos se
encuentran en exceso (polo negativo) hacia el otro donde se encuentran en defecto (polo
positivo) VOLTS (V).
CORRIENTE: Es la cantidad de electrones que se desplazan a través de un conductor en
un segundo. AMPERES (A). (Se mide con amperímetro)
RESISTENCIA: Dificultad que ofrecen los distintos materiales al desplazamiento de los
electrones a través de sus átomos. OHMS (Ω).
POTENCIA: Es el trabajo eléctrico que desarrolla un dispositivo es la combinación entre la
"tensión" con la que trabaja y la "corriente" que deja circular lo que consume. WATT (W).
CORRIENTE CONTINUA: Es el desplazamiento permanente de electrones sobre un
conductor en un solo sentido. Corriente típica en las baterías por que tienen un
borde positivo (+) y otro negativo (-). DCV.
CORRIENTE ALTERNA: Circula por un conductor cambiando permanentemente de
sentido a intervalos regulares de tiempo. ACV.
FRECUENCIA: Es la cantidad de veces que una corriente cambia de sentido en un
segundo. HERTZ (Hz).
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EFECTOS FISICOS DEL CHOQUE ELECTRICO
Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la corriente eléctrica para una
misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia, fibrilación
ventricular, quemaduras, lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico, tales
como caídas de altura, golpes, etc., cuya aparición tiene lugar dependiendo de los valores t -
Ic.
INTENSIDAD (mA)
EFECTOS SOBRE EL
ORGANISMO c.c. c.a. (50Hz)
HOMBRE MUJER HOMBRE MUJER
1 0.6 0.4 0.3 Ninguna sensación
5.2 3.5 1.1 0.7 Umbral de percepción
76 51 16 10.5 Umbral de intensidad límite
90 60 23 15 Choque doloroso y grave (contracción
muscular y dificultad respiratoria)
200 170 50 35 Principio de fibrilación ventricular
1300 1300 1000 1000
Fibrilación ventricular posible en
choques cortos: Corta duración (hasta
0.03 segundos)
500 500 100 100 Fibrilación ventricular posible en
choques cortos: Duración 3 segundos
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EFECTOS SOBRE EL ORGANISMO DE LA INTENSIDAD.
PARO CARDÍACO: Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el
organismo se traduce en un paro circulatorio por parada cardíaca.
ASFIXIA: Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax. el choque
eléctrico tetaniza el diafragma torácico y como consecuencia de ello los pulmones no
tienen capacidad para aceptar aire ni para expulsarlo. Este efecto se produce a partir
de 25-30 mA.
QUEMADURAS: Internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a
través del cuerpo por Efecto Joule o por la proximidad al arco eléctrico. Se
producen zonas de necrosis (tejidos muertos), y las quemaduras pueden llegar a
alcanzar órganos vecinos profundos, músculos, nervios e incluso a los huesos. La
considerable energía disipada por efecto Joule, puede provocar la coagulación
irreversible de las células de los músculos estriados e incluso la carbonización de las
mismas.
TETANIZACIÓN: O contracción muscular. Consiste en la anulación de la
capacidad de reacción muscular que impide la separación voluntaria del punto de
contacto (los músculos de las manos y los brazos se contraen sin poder relajarse).
Normalmente este efecto se produce cuando se superan los 10 mA.
FIBRILACIÓN VENTRICULAR: Se produce cuando la corriente pasa por el
corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del
ritmo cardíaco. El corazón, al funcionar incoordinadamente, no puede bombear
sangre a los diferentes tejidos del cuerpo humano. Ello es particularmente grave en
los tejidos del cerebro donde es imprescindible una oxigenación continua de los
mismos por la sangre. Si el corazón fibrila el cerebro no puede mandar las acciones
directoras sobre órganos vitales del cuerpo, produciéndose unas lesiones que
pueden llegar a ser irreversibles, dependiendo del tiempo que esté el corazón
fibrilando. Si se logra la recuperación del individuo lesionado, no suelen quedar
secuelas permanentes. Para lograr dicha recuperación, hay que conseguir la
reanimación cardíaca y respiratoria del afectado en los primeros minutos posteriores
al accidente. Se presenta con intensidades del orden de 100 mA y es reversible si el
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tiempo es contacto es inferior a 0.1 segundo
La fibrilación se produce cuando el choque eléctrico tiene una duración superior a
0.15 segundos, el 20% de la duración total del ciclo cardíaco medio del hombre, que
es de 0.75 segundos.
LESIONES PERMANENTES: Producidas por destrucción de la parte afectada del
sistema nervioso (parálisis, contracturas permanentes, etc.)
Se fija el tiempo máximo de funcionamiento de los dispositivos de corte automático en
función de la tensión de contacto esperada:
Tiempo máximo de
corte (s)
Intensidad de
contacto (mA)
>5 25
1 43
0.5 56
0.2 77
0.1 120
0.05 210
0.03 300
Por encima de estos valores se presenta fibrilación ventricular y por debajo no se presentan
efectos peligrosos.
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EFECTOS FÍSICOS NO INMEDIATOS
Se manifiestan pasado un cierto tiempo después del accidente. Los más habituales son:
MANIFESTACIONES RENALES: Los riñones pueden quedar bloqueados
como consecuencia de las quemaduras debido a que se ven obligados a eliminar la
gran cantidad de mioglobina y hemoglobina que les invade después de abandonar
los músculos afectados, así como las sustancias tóxicas que resultan de la
descomposición de los tejidos destruidos por las quemaduras.
TRASTORNOS CARDIOVASCULARES: La descarga eléctrica es susceptible
de provocar pérdida del ritmo cardíaco y de la conducción aurículo- ventricular e
intraventricular, manifestaciones de insuficiencias coronarias agudas que pueden
llegar hasta el infarto de miocardio, además de trastornos únicamente subjetivos
como taquicardias, sensaciones vertiginosas, cefaleas rebeldes, etc.
TRASTORNOS NERVIOSOS: La víctima de un choque eléctrico sufre
frecuentemente trastornos nerviosos relacionados con pequeñas hemorragias fruto
de la desintegración de la sustancia nerviosa ya sea central o medular. Normalmente
el choque eléctrico no hace más que poner de manifiesto un estado patológico
anterior. Por otra parte, es muy frecuente también la aparición de neurosis de tipo
funcional más o menos graves, pudiendo ser transitorias o permanentes.
TRASTORNOS SENSORIALES, OCULARES Y AUDITIVOS: Los trastornos
oculares observados a continuación de la descarga eléctrica son debidos a los efectos
luminosos y caloríficos del arco eléctrico producido. En la mayoría de los casos se
traducen en manifestaciones inflamatorias del fondo y segmento anterior del ojo.
Los trastornos auditivos comprobados pueden llegar hasta la sordera total y se deben
generalmente a un traumatismo craneal, a una quemadura grave de alguna parte del
cráneo o a trastornos nerviosos.
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LEY DE WATT
Enunciado: “La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente
proporcional a la tensión de la alimentación (V) del circuito y la intensidad(I)
Que circule por él.”
ECUACIÓN:
P= V*I
En donde P = Potencia en Vatios
V= Tensión en Voltios
I= Intensidad
El vatio o watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades y su símbolo
es W.
Ejercicio:
Encontrar la variable desconocida aplicando la Ley de Watt.
W=300w
V=220v
I=?
I= W/V ========= I= 300W/220V =========== I = 1.363A
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LEY DE OHM
LA LEY DE OHM ENUNCIADO: “La intensidad que circula entre dos puntos de
un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta
constante es la conductancia eléctrica, que es lo contrario a la resistencia eléctrica. La
intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporc ional a la
tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo”.
ECUACIÖN
V= I*R
En donde:
V= Voltios
I= Corriente
R= Resistencia
Ejercicio:
Encontrar la variable desconocida aplicando la Ley de Hom.
R= 17.000
I= 0,5 A
V=?
V= I*R =======V=0,5 * 17.000 = 8.500V
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MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS DE UNIDADES COMUNES
En muchas aplicaciones es necesario medir cantidades, para los cuales las unidades
comunes pueden parecer o muy pequeñas o muy grandes.
Para poder representar correctamente la cantidad medida se recurre a los múltiplos y
submúltiplos de la unidad correspondiente.
Los múltiplos y submúltiplos se expresan anteponiendo al nombre de la unidad
correspondiente un prefijo que indica el factor por el cual se desarrollará la operación
(multiplicación o división).
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